Fotovoltaik ve Termal Güneş Enerjili Sürekli Bir Kurutucuda. Domates Kurutulması

1 2 Fotovoltaik ve Termal Güneş Enerjili Sürekli Bir Kurutucuda Domates Kurutulması 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Özet Bu çalışmada, güneş enerjili 10 kg kapasiteli bir kurutucu tasarlanmış, imal edilmiş ve domates kurutularak analiz edilmiştir. Geliştirilen kurutucu farklı şartlarda domates kurutmak için kullanılmıştır. Gerekli olan elektrik ve ısı enerjisi tamamıyla güneş enerjisiyle sağlanmıştır. 5 mm kalınlığında dilimlenmiş domatesler, 16.39 g su.g kuru madde -1 başlangıç nem miktarından 0.21 g su.g kuru madde -1 son nem miktarına düşünceye kadar kurutulmuştur. Domates dilimleri; 40 ºC, 45 ºC ve 50 ºC kurutma havası sıcaklıklarında ve ortalama 0.2 m.s -1 hava hızında sırasıyla 8.5, 7 ve 6 saat sürede kurutulmuştur. Özgül nem çekme oranı (SMER) değerleri 40 ºC de 0.49 kg.kwh -1, 45 ºC de 0.45 kg.kwh -1 ve 50 ºC de 0.42 kg.kwh -1 olarak hesaplanmıştır. Deney sonuçlarına göre, güneş kolektörü verimi ortalama % 49.33 olarak hesaplanmıştır. 14 15 Anahtar Sözcükler: Kurutma, Güneş enerjisi, Domates, Enerji analizi 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Drying of Tomato in a Photovoltaic and Thermal Solar-Powered Continuous Dryer Abstract In this study, a solar energy dryer capacity of 10 kg has been designed, manufactured and analyzed by drying tomato. The developed dryer has been used to dry the tomatoes at the different conditions. The necessary electricity and heat energy was provided by solar energy completely. The tomatoes were sliced into 5 mm thickness were dried from initial moisture content 16.39 g water.g dry matter -1 to final moisture content 0.21 g 1

25 26 27 28 29 water.g dry matter -1. Tomato slices were dried at 40 C, 45 C and 50 C drying air temperatures and average 0.2 m.s -1 air velocity in 8.5, 7 and 6 hours, respectively. Specific moisture extraction rates (SMER) were calculated as at 40 C 0.49 kg.kwh -1, 45 C 0.45 kg.kwh -1 and 50 C 0.42 kg.kwh -1. Average solar collector efficiency was calculated as 49.33% according to experimental results. 30 31 Keywords: Drying, Solar energy, Tomato, Energy analysis 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 1. Giriş Kurutma işi, ürünlerin kaliteli bir şekilde uzun süre saklanabilmeleri için nem miktarının belli değerlere indirilmesi gerekliliğinden yola çıkmış ve bugün gıda başta olmak üzere endüstrinin pek çok alanında kullanılır duruma gelmiştir. Kurutma, genel itibariyle bir ürünün içerisindeki suyu belli sürede istenilen değere düşürmek olarak tanımlanabilir. Kurutma, klasik ve teknik kurutma olarak sınıflandırılacak olursa; klasik kurutmaya en iyi örnek güneşe sererek yapılan kurutmadır. Güneşe serilerek tabii olarak yapılan kurutmada değişkenler (bağıl nem, sıcaklık, hava hareketi ve ürünün temizliği vb.) kontrol altında tutulamadığından; ürünün kalitesi düşmektedir. Bu da insan sağlığını olumsuz yönde etkilemektedir. Günümüzde ürünlerin steril ortamda, daha teknik metotlarla kurutulması iç ve dış piyasadaki değerini daha da arttıracaktır. Bu nedenle; modern toplumlardaki yönelim, teknik kurutmaya doğrudur. Bunun yanında, teknik metotlar ile kurutma yapılırken ekonomik ve kaliteli olmasına da dikkat edilmelidir. Bu noktada enerji, en büyük kalemi oluşturduğundan alternatif enerji kaynaklarının kullanımına yönelim artmaktadır. Kurutma konusunda en çok kullanılan alternatif enerji kaynağı güneş enerjisidir. Güneş enerjili sistemler basit teknolojiye 2

49 50 sahip olmaları ve güneş enerjisinden doğrudan faydalanmaları nedeniyle kurutmada kolaylıkla kullanılabilmektedir. 51 52 53 54 Türkiye, coğrafi konumu sebebiyle güneş enerjisinden oldukça verimli bir şekilde faydalanılabilmesi gereken bir ülkedir. EİE verilerinde Türkiye de yıllık toplam güneşlenme süresinin 2640 saat (günlük ortalama 7.2 saat) ve ışınım şiddetinin 1311 55 kwh.m -2 yıl -1 (günlük ortalama 3.6 kwh.m -2 gün -1 ) olduğu belirtilmiştir. Türkiye de, 56 yılda ortalama 110 gün güneş enerjisinden faydalanılabilir. Ayrıca, gerekli yatırımların 57 yapılması durumunda ortalama 1100 kwh.m -2 yıl -1 elektrik enerjisi üretilmesi de 58 59 60 61 mümkündür (EİE 2011). Yapılan ölçümlere göre, Türkiye nin % 63 ünde 10 ay, % 17 sinde ise 1 yıl boyunca güneş enerjisi ile yapılan uygulamalardan yararlanılabilir. Özellikle güney bölgelerinde, sıcak su elde etmek amacıyla kullanılan güneş kolektörleri gün geçtikçe artmaktadır (Çıtıroğlu 2000). 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 Güneş enerjisi sistemleri; elektrik üreten (PV), sıcak su-hava üreten (ısıtma, kurutma vb. için) ve soğutma sistemleri olmak üzere genel itibariyle üçe ayrılabilir. Dünya da hâlihazırda işletmede olan düz kolektör ve vakum kolektör toplam kapasitesi içerisinde üst sıralarda yer alan Türkiye (2007 yılı sonu itibariyle 7.1 GWh t ), bir güneş ülkesidir. Türkiye, fotovoltaik paneller için de son derece elverişli bir güneş enerjisi kullanım potansiyeline sahiptir (Şevik 2011). Sıcak su-hava veya elektrik üreten güneş enerjisi sistemleri ayrı ayrı veya birlikte kullanılabilmektedir. Ancak bu tür güneş enerjisi sistemlerinin yalnızca sıcak su üretme ve kurutma amaçlı olarak sıklıkla kullanıldığı görülmektedir. 72 3

73 74 75 76 77 78 79 80 Türkiye de güneş enerjisi, kurutma alanında oldukça verimli bir şekilde kullanılabilir. Güneş enerjili kurutma sistemlerinin ilk kurulum ve işletme maliyeti dışında önemli masraflarının olmaması ve kullanılan enerjinin tamamının bedava olması, kurutma uygulamacıları cezbeden unsurlar arasında sayılabilir. Bu bağlamda yapılan bu çalışmada, kendi enerjisini üreten ve depolayan bir sistem tasarlanarak imal edilmiş ve deneylerde domatesin daha kaliteli ve ekonomik olarak kurutulması amaçlanmıştır. Ürün seçiminde, Türkiye nin domates üretiminde dünyada dördüncü sırada olması ve ihracat bakımından domatesin önemli bir yere sahip olması da etkili olmuştur. 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 Daha önce yapılan çalışmalar incelendiğinde; Okuyan (1997) güneş enerjisiyle, meyve ve sebzelerin kurutulması üzerine geliştirilen farklı teknolojik sistemleri incelemiş ve bu sistemlerin önemini ortaya koymuştur. Gallali vd. (2000) üzüm, incir, domates ve soğanın doğal ve güneş enerjili kurutma sisteminde kurutulmasıyla kül içeriği, nem, ekşilik, toplam şeker azalımı ve C vitamini gibi bazı kimyasal özelliklerini incelemişlerdir. Kurutulan ürünlerin doğal kurutmaya göre incelenen bütün kalite özellikleri için daha yüksek uygunluk gösterdiğini tespit etmişlerdir. Mengeş (2001) çalışmasında, Konya Bölgesi nde yetiştirilen vişne ve kayısıların kuruma karakteristiklerini inceleyerek hava sıcaklığı ve hızı arttıkça kurutma süresinin kısaldığını belirtmiştir. Pek çok araştırmacı, raflı kurutucuda (Mutlu 2007, El-Sebaii vd. 2002), tünel kurutucusunda (Sacilik vd. 2006, Lutz vd. 2003), sıcak hava kurutucusunda (Doymaz 2007, Giovanelli vd. 2002), dondurarak kurutma yapan kurutucuda (Chang vd. 2006) vb olmak üzere farklı tasarımlar ile domatesi kurutmuş ve domatesin kuruma performanslarını incelemişlerdir. Son yıllarda farklı şartlarda kurutulmuş domatesin kurutma sonrası kalitesi ile ilgili pek çok çalışma yapılmıştır (Santos-Sánchez vd. 2012, 4

97 Al-Muhtaseb vd. 2010, Cernişev 2010, Giovanelli vd. 2002, Demiray vd. 2013). 98 99 100 101 102 103 104 Midilli & Küçük (2003), doğal ve zorlanmış taşınımlı güneş enerjili kurutucuda, kabuklu ve kabuksuz fıstık örneklerinin kuruma davranışlarının matematiksel modellerini ortaya koymuşlardır. Aktaş vd. (2004) enerji maliyeti düşük, sıcaklık, nem ve ağırlık kontrollü güneş enerjili bir kurutma fırını tasarlamışlardır. Aktaş vd. (2005), fındığın kuruma şartlarını göz önünde bulundurarak sıcaklık, nem ve ağırlık kontrollü nem yoğuşmalı bir kurutma fırını modellemesini yapmışlardır. 105 106 Bu çalışmada literatürden farklı olarak, güneş enerjili kurutma sistemlerinde hem 107 108 109 güneşten ısı enerjisi üreten hem de elektrik enerjisi üreten, aynı zamanda bu enerjiyi depolayarak 24 saat (gece-gündüz) çalışabilecek bir sistem tasarımı yapılmış ve sistem domates kurutularak test edilmiştir. 110 111 112 113 114 2. Materyal ve Yöntem Kurutma işleminde gerekli enerji miktarının hesaplanması için kurutma odasında harcanan ve kaybolan ısılar aşağıda sırası ile verilmiştir. Başlangıçta, fırın duvarlarının sistem kurutma havası sıcaklığına kadar ısıtılması ve devamlılığı için gerekli ısı enerjisi; 115 116 q m c. T 1 1. 1 Kurutma havasının ısıtılması için gerekli enerji; (1) 117 118 q 2 V. c 2.. T (2) Kurutulacak domateslerin ısıtılması için gerekli enerji; 119 120 q md c. T 3. 3 Domateslerdeki nemin buharlaştırılması için gerekli enerji; (3) 5

121 122 q m. r 4 su o Fırından çevre havasına olan ısı kayıplarını karşılamak için harcanan enerji; (4) 123 q 5 ( K. A. T k 2 T iç ) T d Z (5) 124 Eşitlikteki toplam ısı geçiş katsayısı (K); 125 1 K 1 α iç 1 α diş d λ 1 1 d λ 2 2 d λ n (6) n 126 127 128 ile hesaplanmıştır (Ashrae 1993; Pitts 1977). Kurutma odasında domateslerin kurutulması için sistemde harcanan toplam enerji miktarı ( Q VTOP ) ; 129 Q VTOP q 1 q2 q3 q4 q5 (7) 130 131 132 ifadesi ile yani fırında kurutma için gerekli olan ısıların toplanması ile hesaplanmıştır. Sistemde güneş kolektörü tarafından ısıtılan sıcak su deposunda depolanan enerji ( Q ) ve kurutma için harcanan enerji ( Q ) toplanarak sistemde elde edilen toplam enerji; h d 133 Q T Q d Q h (8) 134 135 136 137 138 139 eşitliği ile bulunmuştur. Güneş kolektöründen birim zamanda elde edilen enerji; Q m. c. T (9) Güneş kolektörünün verimi ise; Q F (10) K I TOP eşitlikleri ile hesaplanmıştır (Shariah 2002). Özgül nem çekme oranı (SMER), üründen 1 kg su alabilmek için kurutucuda harcanan enerjidir. SMER değeri; 140 m Q su SMER (11) h 6

141 ile hesaplanmıştır. Kurutma hızı (DR) değerleri aşağıdaki formülden hesaplanmıştır. 142 DR M t dt dt M t (12) 143 144 145 Numunenin ayrılabilir nem oranı (MR) ve ürünlerdeki kuru esasa (MC KA ) ve yaş esasa (MC YA ) göre hesaplanan nem içeriği değerleri aşağıdaki formüllerden hesaplanmıştır (Ceylan ve Aktaş 2008; Aktaş, 2007). 146 M M MR M M 0 e e (13) 147 MC KA YA KA (14) KA 148 MC YA YA KA YA (15) 149 150 151 152 153 154 Belirsizlik analizi, hata analizi için hassas bir yöntem olarak kullanılmaktadır. Deneysel çalışmalarda elde edilen deneysel veriler için önemli bir nokta ise ölçülen değerlerin doğruluğudur. Doğruluğu etkileyen en önemli etken ise, deneyler sırasında farklı nedenlerden ortaya çıkabilecek hatalardır. Yapılan bu deneysel çalışmada bir parametrenin ölçülmesinde, sabit hatalar, rastgele hatalar ve imalat hataları nedeniyle ortaya çıkan hatalar dikkate alınarak toplam hata 155 156 2 1/ 2 2 2 R R R W 1 2... R w w wn (16) 1 2 x x xn eşitliği ile hesaplanmıştır (Kavak Akpınar, 2010). 157 158 159 160 Eşitlik 16 da R ölçülmesi gereken büyüklük, bu büyüklüğe etki eden n adet bağımsız değişkenler ise x 1, x 2, x 3,...x n şeklindedir. Her bir bağımsız değişkene ait hata oranları w 1, w 2, w 3,...w n ve R büyüklüğünün toplam belirsizliği W R dir. 161 7

162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 2.1 Deneysel Çalışma Kurutma işlemlerinde ürünün kalitesi kurutma havasının hızı, sıcaklığı ve bağıl nemi gibi önemli değişkenlerin uygun şekilde ayarlanmasına bağlıdır. Sayılan bu değişkenlerin uygun ayarlanmaması durumunda ürünler daha uzun sürede kalitesiz olarak kuruyabilmektedir. Benzer şekilde yüksek bağıl nem ve düşük hava hızı, kurutma süresinin uzamasına ve buna bağlı olarak enerjinin fazla tüketilmesine neden olmaktadır. Yukarıda belirtilen değişkenlerin domates kurutma işlemi için uygun olarak belirlenip, sistemde daha az enerji harcandığı, ilk yatırım maliyeti dışında masrafı olmayan, kendi enerjisini üreten güneş enerjisi destekli bir kurutma fırını tasarlanarak imal edilmiştir. 172 173 174 175 176 177 178 Kurutma işlemi için gerekli enerji miktarı Eş. 1-7 kullanılarak hesaplanmıştır. Buna göre kurutma sistemi için Ankara İli şartlarında güneş kolektörü yüzey alanı, güneş pili gücü, inverter gücü, fan debisi, ısıtıcı serpantin kapasitesi ve pompa gücü hesaplanmıştır. Sistemin gece ve güneş enerjisinin yetersiz olduğu zamanlarda ısı ve elektrik ihtiyacını karşılamak için gerekli akü kapasitesi ve sıcak su deposu hacmi tasarlanan bu sisteme göre hesaplanmıştır. 179 180 181 182 183 Kurutma fırını; pompa, selenoid valfler, eksenel fan, termostat, kurutma kabini, ısı değiştirici, güneş pilleri, akü, invertör, güneş kolektörü ve termometre gibi kısımlardan oluşmaktadır. Tasarımı ve imalatı yapılan güneş enerjili sürekli kurutucu Şekil 1 de gösterilmiştir. 184 185 Kurutucunun enerji ihtiyacı, güneş kolektöründen (ısı enerjisi olarak) ve güneş 8

186 187 188 189 190 191 192 pillerinden (elektrik enerjisi olarak) sağlanmaktadır (Şekil 2). Güneş kolektöründe ısınan suyun dolaşımı, sirkülasyon pompası vasıtasıyla sağlanmaktadır. Isı değiştirici üzerinden geçerken ısınan hava kurutma odasına gitmektedir. Kurutma fırını içerisindeki ürünlerin nemi, buharlaşarak kurutma havasına karışmaktadır. Fırında üründen nemi bünyesine alan kurutma havası % 50 oranında egzoz edilmekte ve % 50 si de dış hava ile karıştırılarak tekrar kurutma sistemine gönderilmektedir. Havanın tamamı dışarıya atılmadığı için sistemde enerji tasarrufu sağlanmaktadır. 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 PV sistemi; pompa, fan ve selenoid valfleri sürekli çalıştırabilecek şekilde tertiplenmiştir. Gündüz sistemin çalışması için gerekli olan elektrik enerjisini sağlayan güneş panelleri, fazla olan elektrik enerjisini akülere aktarmaktadır. Bununla birlikte ısı enerjisini sağlayan güneş kolektörü, otomatik kontrolle, fazla ısı enerjisini sirkülasyon pompası yardımıyla su deposundaki suya yüklemektedir. Böylece fazla enerji, gece ve güneşin olmadığı ya da havanın bulutlu olduğu durumlarda kullanılmak üzere depo edilmiş olmaktadır. Gündüz sistemin hem çalışması hem de enerjinin depolanması işleminin otomatik olarak yapılması termostat ve selenoid valfler ile oluşturulan kontrol sistemi ile gerçekleştirilmektedir. 203 204 205 206 207 208 209 Sirkülasyon pompası ve fan bir termostat tarafından kontrol edilmektedir. Termostat ile sistemin kurutma havası istenilen sıcaklık değerine ayarlanabilmekte ve sistemde kullanılan fan termostat kontrollü olarak sabit hava hızında üfleme yapabilmektedir. Kurutma kabini sıcaklığının ayarlanan değerden düşük olduğu durumlarda, termostat tarafından kontrol edilen pompa devreye girmektedir (2 nolu selenoid açar ve 3 nolu selenoid kapatır). Kurutma havası sıcaklığı, ayarlanan değerden yüksek olduğunda ise; 9

210 211 212 213 pompa devreden çıkmaktadır (3 nolu selenoid açar ve ısı kolektörden depoya akmaya başlar). Aynı zamanda pompa durduğundan; üretilen elektrik enerjisi akülere, ısı enerjisi ise su deposuna yönlendirildiğinden, sistemin gece kullanımı için ısı ve elektrik enerjisi depo edilmiş olmaktadır. Böylece sistemde kurutma işleminin sürekliliği sağlanmıştır. 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 Sistemde domates kurutulması için uygun olan şartların (kurutma havası sıcaklığı ve kurutma havası hızı) alt ve üst sınır değerleri sistem tasarımı yapılırken göz önünde bulundurulmuş ve sistem imalatında kullanılan ekipmanların kapasiteleri kurutma şartlarına uygun olarak belirlenmiştir. Güneş enerjisi destekli kurutma sisteminde kullanılan ekipmanların özellikleri Çizelge 1 de ve deneyler esnasında kullanılan cihazların teknik özellikleri ise Çizelge 2 de verilmiştir. Ayrıca belirsizlik analizi yapılarak sonuçları Çizelge 2 de verilmiştir. Isı değiştiricinin önü ve arkası, hava klapelerinin arkası ve kurutma odası çıkışı sıcaklık ve nem ölçüm noktaları (T), kurutma fırını girişi ise hız ölçüm (H) noktasıdır (Şekil 1). 2.2 Kuru madde tayini Kurutma başlangıcında üründeki nem içeriğinin belirlenebilmesi için kuru madde tayininin yapılması gerekir. Deneylerde kullanılmak üzere temin edilen domateslerin, aşağıdaki işlemler gerçekleştirilerek kuru madde tayini yapılmıştır. 228 229 230 231 232 233 Domateslerin sapları alınarak dilimleme makinesi ile 5 mm kalınlığında dilimlenmiştir. Numuneler öncelikle 103 2 ºC da sabit tutulabilen bir etüv fırınında her yarım saatte bir tartılarak, birbirini takip eden iki ölçüm sonunda ürün ağırlığı % 1 den az olduğunda domatesler kuru kabul edilmiştir (AOAC, 1990). Bu işlem 3 ayrı numune için ayrı ayrı yapılmıştır. Yapılan bu işlemlerin sonucunda ortalama değer alınarak Eş. 14 ile ürünün 10

234 235 236 237 238 239 kuru ağırlığa göre nem içeriği bulunmuştur. 2.3 Domateslerin Kurutulması Başlangıç nem miktarları belirlenen dilimlenmiş domatesler, güneş enerjisi destekli kurutucuda kurutma kabinine yerleştirilerek, kurutma işlemine hazır hale getirilmiştir. Kurutmaya hazır hale getirilen domatesler, daha önce hazırlanan kurutma şartlarında kurutulmaya başlanılmıştır. 240 241 242 243 244 İnsan beslenmesinde domates ürünleri, likupen in ana kaynağıdır. Likupen in prostat ve göğüs kanserine ve ateroskleroz a karşı koruduğu, yüksek yoğunluklu lipoprotein oksidasyonunu azalttığı ve kan kolesterol seviyelerini azaltmaya yardımcı olduğu bilinmektedir (Kerkhofs vd. 2005 & Xianquan vd. 2005). 245 246 247 248 249 250 251 252 Lee ve Chen (2002) tarafından 50 C de 12 saatte yapılan ısıtmada likupen konsantrasyonunun etkilenmediği, buna karşın 100 C de 2 saatlik ısıtmanın likupen de % 78 lik azalmaya neden olduğu ifade edilmiştir. Ayrıca, Marfil vd. 2008 tarafından domatesin kuruma esnasında 60 C nin altındaki kurutma havası sıcaklıkları askorbik asit bozulmasının azaltılmasına yardımcı olabildiği belirtilmiştir. Bu ve benzeri nedenlerle sistem, kurutulan domateslerde ısı hasarlarından kaçınmak için (besinsel bozulma, esmerleşme vb.) 40 ºC, 45 ºC ve 50 ºC sıcaklıklarda test edilmiştir. 253 254 255 256 Yapılacak kurutma uygulamasında yüksek hava hızı sistem kapasitesini ve enerji tüketimini arttırırken kurutma süresi de kısalabilecektir. Bu nedenle çalışmada 5 mm kalınlığında dilimlenmiş domatesler tamamıyla güneş enerjisiyle çalışan kurutma 257 sisteminde 0.2 m.s -1 hava hızında kurutulmuştur. Bu çalışma, kurutma havası hızı 11

258 259 260 açısından diğer çalışmalar ile karşılaştırıldığında; domatesler, bazı çalışmalardan daha düşük (>0.2 m.s -1 ) veya daha yüksek (<0.2 m.s -1 ) hava hızında (Donald, 2008) ya da aynı hava hızında (=0.2 m.s -1 ) (Demiray vd. 2013) kurutulmuştur. 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 Sistemin uygulanabilirliği açısından, farklı şartlarda güneş enerjisiyle 40 ºC, 45 ºC ve 50 ºC sıcaklıklara ulaşabilme ve sistem ısı kayıplarının azaltılması gibi faktörler göz önünde bulundurulmuştur. Ürünün yüksek sıcaklıklara maruz bırakılmasından ziyade güneş enerjisiyle kolayca uygulanabilen gerektiğinde küçük ya da büyük ölçekli bir kurutma ünitesi düşünülmüştür. 2.4 Kurutma İşleminin Sonlandırılması Yapılan kurutma işlemlerinde her bir deney 40 ºC, 45 ºC ve 50 ºC sıcaklık için yapılmış ve ürünler son denge nemi miktarına ulaştığında kurutma işlemi sonlandırılmıştır. Kurutma deneylerinde domateslerde; son nem miktarları ve duyusal analiz gibi hususlar göz önünde bulundurularak işlemler yapılmıştır. 272 273 274 275 276 3. Bulgular ve Tartışma Bu çalışmada literatürden farklı olarak, sistemde deneyler esnasında güneş enerjisinin yetersiz olduğu zaman dilimlerinde depolanan enerji kullanılarak güneş enerjisi ile sürdürülebilir bir kurutma sistemi hayata geçirilmiş ve sistem analiz edilmiştir. 277 278 279 Yapılan deneylerin sonuçlarına göre; öncelikle dilimlenmiş domateslerin ilk ve son nem içeriği kuru esasa göre Eş. 14 ten başlangıç nemi 16.39 g su.g kuru madde -1, son nem 280 miktarı 0.21 g su.g kuru madde -1 olarak hesaplanmıştır. Başlangıç nem miktarı 281 belirlenen domatesler, farklı kurutma havası sıcaklıklarında (40 ºC, 45 ºC ve 50 ºC) ve 12

282 283 284 285 286 287 0.2 m.s -1 hava hızında güneş enerjili sürekli kurutma fırınında kurutulmuştur. Kurutma işlemi esnasında kurutma süresine bağlı olarak ürün nemi içeriğinin değişimi Şekil 3 de gösterilmektedir. Buna göre; kurutma işleminde, başlangıçta ürün içerisindeki serbest nemin hızlı olarak uzaklaştığı ve ilerleyen safhalarında ise, nem uzaklaşma hızının daha yavaş olduğu görülmüştür. Bu da ürün içinde serbest nem kolay alınırken ürün içindeki nemin uzaklaşmasının biraz daha enerji ve zaman istediğini göstermektedir. 288 289 290 Kurutma işlemi esnasında kurutma süresine bağlı olarak ürün nem oranı ve g su.g kuru madde -1.dk -1 olarak kuruma hızı değişimi Şekil 4 ve 5 de gösterilmektedir. 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 Şekil 6 da güneş kolektörü su çıkış sıcaklıklarının kurutma süresine göre değişimi verilmiştir. Kolektör çıkış sıcaklıkları saat 11:00 ile 14:00 arasında en yüksek sıcaklık değerlerine ulaşmıştır. Deneyler sırasında güneş ışınım şiddetine bağlı olarak kolektör çıkış sıcaklıklarında dalgalanmalar olmuştur. Kurutma havası sıcaklığının istenilen kurutma değerine ayarlanması kolektör çıkış sıcaklığının ayarlanan sıcaklığın üstünde olmasını gerektirdiğinden 50 C de yapılan deneyde hava şartlarının uygun olmaması nedeniyle depodaki su sıcaklığı arttırılamamıştır. Yapılan hesaplamalarda depolanan sıcak suyun 30 C ye soğuyana kadar sistemde kullanılacağı göz önünde bulundurulmuştur. 301 302 303 304 305 Depo suyu sıcaklığı, 40 C de yapılan deney sırasında en yüksek değere ulaşmıştır (Şekil 7). Kurutmanın sonlarına doğru güneş enerjisinin azalmasından dolayı depodaki sıcak su ısı kaynağı olarak kullanılmıştır. Deneylerde depolanan ısı enerjisi Eş. 8 den 40 C de 4.651 kwh, 45 C de 4.069 kwh ve 50 C de 3.197 kwh olarak hesaplanmıştır. 13

306 307 308 309 310 311 312 Güneş enerjili sürekli kurutucuda güneş kolektörü tarafından sağlanan ısı enerjisi Şekil 8 de verilmiştir. Buna göre; 0.2 m.s -1 hava hızında kurutma işlemi esnasında 40 C de 1.908 kwh, 45 C de 2.043 kwh, 50 C de 2.237 kwh enerji kullanılmıştır. Kurutma işleminde başlangıçta kullanılan enerji; kurutma kabininin ısıtılması ve ürün içerisindeki serbest nemin başlangıçta hızlı buharlaşmasından dolayı fazladır. Kurutma işleminin sonuna doğru ısı değiştiricisinden sisteme verilen ısı enerjisi, ürün içerisindeki nemin azalmasından dolayı azalmıştır. 313 314 315 316 317 318 319 320 Bu çalışma ile literatürde yapılan çalışmalardan farklı olarak, güneş enerjili kurutucuların tamamıyla güneş enerjisiyle çalışabilmesi ve buna bağlı kurutma sistemi verimliliği deneysel olarak analiz edilmiştir. Güneşli zamanlarda elektrik ve ısı enerjisinin depolanması ile gece ya da güneş ışınımının az olduğu zamanlarda domates kurutulmasında kurutma havası için istenilen psikrometrik şartlar sağlanmıştır. Böylece pratik ve kullanıcıların tercih edebilecekleri bir güneş enerjili domates kurutucusu ortaya konulmuştur. 321 322 323 324 325 326 327 328 329 Kurutma işlemi esnasında kurutma havasına uygulanan işlemler Şekil 9 da psikrometrik diyagram üzerinde gösterilmiştir. Buna göre; 1 şartlarındaki dış hava ile 2 şartlarındaki hava, % 50 oranında karıştırılarak 3 konumuna gelir. 3 konumundaki karışım havası ısı değiştiricisinden geçerek duyulur olarak ısıtılır ve istenilen kurutma havası değerine gelerek 4 konumunda kurutma odasına girmektedir. Egzoz havasının % 50 si dışarı atılıp % 50 si taze hava ile karışarak (1-2 konumundan 3 noktasında) tekrar sisteme girmektedir. Isıtılarak nem alma kapasitesi artan hava (3-4 konumu), ürün üzerinden geçtiğinden bir miktar bağıl nemi artarken sıcaklığı da düşmektedir. Ürün üzerinden 14

330 331 geçen hava, kurutma kabininde ( w) kadar nemi bünyesine alarak (4-2 konumu) dışarıya atılır. 332 333 334 4. Sonuçlar Bu çalışma ile aşağıda belirtilen sonuç ve önerilere ulaşılmıştır. 335 5 mm kalınlığında dilimlenmiş domatesler 50 ºC, 45 ºC, 40 ºC kurutma havası 336 sıcaklığı ve ortalama 0.2 m.s -1 hava hızında sırasıyla 6, 7 ve 8.5 saatte 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 kurutulmuştur. Deneylerde, kurutma havası sıcaklığı düştükçe kurutma süresinin arttığı görülmüştür. Yapılan deneylerde kurutma süresinin literatürdeki çalışmalardan daha kısa sürede olmasının nedeni kurutmanın başlangıcında domateslerin 5mm kalınlığında dilimlenmesidir. Kurutma sisteminin güneş enerjili olmasından dolayı, enerji tüketim maliyeti olmamıştır. Kurutma sisteminde güneşten gelen enerji, ısı enerjisi ve elektrik enerjisi olarak kullanılmış ve depolanmıştır. Kurutma için gerekli olan enerjinin fazlası sıcak su deposuna ısı enerjisi olarak ve akülere de elektrik enerjisi olarak depolanıp, gerektiğinde sistemin sürekli çalıştırılması sağlanmıştır. Yapılan duyusal analizler sonucunda, her bir kurutma havası sıcaklığında kurutulan ürünlerin kurutma sonrası tadında ve renginde bir bozulma görülmemiştir. Sistemde harcanan ve depolanan ısı enerjisi Eş. 8 den hesaplanarak kurutmada harcanan ısı enerjisi; 40 C de 1.908 kwh, 45 C de 2.043 kwh ve 50 C de 2.237 kwh tır. Depolanan ısı enerjisi; 40 C de 4.651 kwh, 45 C de 4.069 kwh, 50 C de 3.197 kwh olarak hesaplanmıştır. Harcanan ve depolanan enerjiler karşılaştırıldığında bu sistem ile kurutmanın depolanan enerji ile gece devam 15

354 355 356 357 358 359 edebileceği görülmüştür. Domatesler, 16.39 g su.g kuru madde -1 başlangıç nem miktarından 0.21 g su.g kuru madde -1 son nem miktarına kadar kurutulmuştur. Deney sonuçlarına göre SMER değerleri sırasıyla 0.49 kg.kwh -1, 0.45 kg.kwh -1 ve 0.42 kg.kwh -1 olarak hesaplanmıştır. 360 361 362 363 364 Bu çalışmada, daha önceki birçok çalışmada denenmiş sıcaklıklardan daha düşük kurutma havası sıcaklıklarında domatesler kurutulmuştur. Düşük sıcaklıklarda yapılan kurutma uygulamaları ile domateslerde oluşabilecek ısı hasarlarının (likupen azalması, esmerleşme vb.) önüne geçilmiş buna bağlı olarak kaliteli bir şekilde domatesler kurutulmuştur. 365 366 367 368 Domateslerin 5 mm kalınlığında dilimlenmesinden dolayı kurutma esnasında üründen kurutma havasına kütle transferi hızlanmış ve diğer çalışmalara göre domatesler daha kısa sürede kurutulmuştur. 369 370 371 372 373 374 375 376 377 Deneysel olarak analiz edilen domates kurutma sistemi enerjisini tamamen güneş enerjisinden üreten ve 10 kg kapasitesi olan bir sistemdir. Sistemin ilk yatırım maliyeti öncelikle sistemin kapasitesine daha sonra da sistemin verimliliğine bağlıdır. Sistemin verimliliğine etki eden unsurlar güneş kolektörü ve güneş pili verimleri, kurutma odası şekli ve yalıtımı, pompa ve fan verimleri olarak sayılabilir. Sistemin ilk yatırım maliyeti kurutma kapasitesine bağlı olarak belirlenen sistem ekipmanlarının maliyetidir. Sistemin enerji giderleri olduğunca az olup, çoğu zaman diliminde sistem kendi enerjisini üretecektir. Gerektiğinde, üretilen enerji kurutma dışındaki diğer 16

378 379 uygulamalarda da kullanılabilecektir. Bu sistem küçük ve büyük ölçekte pratik bir şekilde uygulanabilir ve böylece konvansiyonel kurutma sistemlerine alternatif olabilir. 380 381 382 383 384 385 386 Bu çalışma ile, domatesin kurutulmasına yönelik mevcut sistemlere enerji verimliliği açısından alternatif olabilecek bir sistem test edilmiş ve kullanılabilirliği ortaya konulmuştur. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar göstermiştir ki; sistemde, kullanılan enerji tamamıyla güneş enerjisi ile sağlanarak, günümüz enerji sistemlerini ve çevresel etkilerini incelediğimizde bu sistem kurutma sistemlerine örnek teşkil edecek ve yenilikler getirecektir. 387 388 389 390 391 392 Semboller A Fırın toplam duvar yüzey alanı, m 2 c 1 Fırın duvarlarının özgül ısısı, kj.kg -1.K -1 c 2 Havanın özgül ısısı, kj.kg -1.K -1 c 3 Domatesin özgül ısısı, kj.kg -1.K -1 393 d Malzeme kalınlığı, m 394 395 396 397 398 399 400 401 F k Kolektör yüzey alanı, m 2 h Entalpi, kj.kg -1 I TOP Kolektör yüzeyine gelen toplam güneş ışınımı şiddeti, W.m -2.gün -1 K Fırın duvarlarının toplam ısı geçiş katsayısı, W.m -2.K -1 M Nem içeriği, g su.g kuru madde -1 M e Denge nemi içeriği, g su.g kuru madde -1 M 0 İlk nem içeriği, g su.g kuru madde -1 M t t zamanda nem içeriği, g su.g kuru madde -1 17

402 403 M t+dt zamanda nem içeriği, g su.g kuru madde -1 t dt m Domateslerden çekilen su kütlesi, kg.s -1 su 404 md Kurutulan domateslerin kütlesi, kg 405 m Kütle, kg 406 η Verim, % 407 Q T Sistemde suda depolanan ve harcanan enerji, kj 408 Q d Sistemde depolanan enerji, kj 409 Q h Kurutucuda harcanan enerji, kj 410 Q Birim zamanda güneş kolektöründen elde edilen enerji, kj.s -1 411 412 Q VTOP R Kurutma işlemi için gerekli toplam enerji, kj Ölçülmesi gereken büyüklük 413 414 415 416 417 418 r o Suyun buharlaşma ısısı, kj.kg -1 T k Kurutma fırınının işletme sıcaklığı, C T iç Kurutmaya başlamadan önceki iç hava sıcaklığı, C T d Dış hava sıcaklığı, C V Hava miktarı, m 3 w Özgül nem farkı, g su.kg kuru hava -1 419 420 421 422 x W R w Z Bağımsız değişken R büyüklüğünün toplam belirsizliği Hata oranı Kurutma süresi, h 423 424 α iç İç yüzey ısı taşınım katsayısı, W.m -2.K -1 α dış Dış yüzey ısı taşınım katsayısı, W.m -2.K -1 18

425 426 427 428 λ Duvarları oluşturan her bir katmanın ısı iletim katsayısı, W.m -2.K -1 T Sıcaklık farkı, C ρ Havanın yoğunluğu, kg.m -3 Kısaltmalar 429 430 i ia Giriş Giriş havası 431 DR Kuruma hızı, g su.g kuru madde -1.dk -1 432 433 EİE KA Elektrik İşleri Etüt İdaresi Kuru ağırlık, kg 434 435 436 MC Nem içeriği, g su.g kuru madde -1 MC KA Üründeki kuru ağırlığa göre nem oranı, g su.g kuru ağırlık -1 MC YA Üründeki yaş ağırlığa göre nem oranı, g su.g yaş ağırlık -1 437 438 439 MR NA NK Ayrılabilir nem oranı Normalde açık Normalde kapalı 440 SMER Özgül nem çekme oranı, kg.kwh -1 441 442 443 YA Kaynaklar Yaş ağırlık, kg 444 445 446 447 448 Aktaş M, Ceylan İ & Doğan H (2004). Güneş enerjili kurutma sistemlerinin fındık kurutulmasına uygulanabilirliği. Teknoloji Dergisi 7(4): 557-564 Aktaş M, Ceylan İ & Doğan H (2005). Isı pompalı endüstriyel fındık kurutma fırınının modellenmesi. Politeknik Dergisi 8(4): 329-336 Aktaş M (2007). Isı pompası destekli fındık kurutma fırınının tasarımı, imalatı ve 19

449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 deneysel incelenmesi. Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 60, Ankara Al-Muhtaseb A H, Al-Harahsheh M, Hararah M & Magee T R A (2010). Drying characteristics and quality change of unutilized-protein rich-tomato pomace with and without osmotic pre-treatment. Industrial Crops and Products 31: 171-177 AOAC 1990. Official Method of Analysis, Association of Official Analytical Chemist, IAC, Arlington, Virginia Ashrae (1993). Tarım ürünlerinin kurutulmasında ve depolanmasında göz önüne alınacak fizyolojik etkenler, Temel El Kitabı Bölüm 10. Tesisat Mühendisleri Derneği Teknik Yayınlar 2, 10-15 Cernişev S (2010). Effects of conventional and multistage drying processing on nonenzymatic browning in tomato. Journal of Food Engineering 96: 114-118 Ceylan İ & Aktaş M (2008). Isı pompası destekli bir kurutucuda fındık kurutulması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 23(1): 215-222 Chang C H, Lin H Y, Chang C Y & Liu Y C (2006). Comparisons on the antioxidant properties of fresh, freeze-dried and hot-air-dried tomatoes. Journal of Food Engineering 77(3): 478-485 Çıtıroğlu A (2000). Güneş enerjisinden yararlanarak elektrik üretimi. Mühendis ve Makina 485:41: 32-33 Demiray E, Yahya T & Yılmaz Y (2013). Degradation kinetics of lycopene, -carotene and ascorbic acid in tomatoes during hot air drying. LWT - Food Science and Technology 50: 172-176 Donald G M (2008). Chapter 4, Solar Drying in Developing Countries (Ed: Gordon Robertson & John Lupien), Possibilities and Pitfalls, Using Food Science and 20

473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 Technology to Improve Nutrition and Promote National Development: Selected Case Studies., International Union of Food Science & Technology, Ontario, Canada Doymaz İ (2007). Air-drying characteristics of tomatoes. Journal of Food Engineering 78(4): 1291-1297 El-Sebaii A A, Aboul-Enein S, Ramadan, M R I & El-Gohary H G (2002). Empirical correlations for drying kinetics of some fruits and vegetables. Energy 27(9): 845-859 EİE (Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü) (2011). Güneş enerjisi çalışmaları. http://www.eie.gov.tr/turkce/yek/gunes/tgunes.html Gallali Y M, Abujnah Y S & Bannani F K (2000). Preservation of fruits and vegetables using solar dryer: A comparative study of natural and solar drying. Renewable Energy 19: 203-212 Giovanelli G, Zanoni B, Lavelli V & Nani R (2002). Water sorption, drying and antioxidant properties of dried tomato products. Journal of Food Engineering 52(2): 135-141 Kavak Akpinar E (2010). Drying of mint leaves in a solar dryer and under open sun: Modelling, performance analyses. Energy Conversion and Management 51: 2407-2418 Kerkhofs N S, Lister C E & Savage G P (2005). Change in colour and antioxidant content of tomato cultivars following forced-air drying. Plant Foods for Human Nutrition 60: 117-121 Lee M T & Chen B H (2002). Stability of lycopene during heating and illumination in a model system. Food Chemistry 78: 425-432 Lutz K, Mühlbauer W, Müller J & Reisinger G (2003). Development of a multipurpose 21

497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 solar crop dryer for arid zones. Institute of Agricultural Engineering Hohenheim, Germany Marfil P H M, Santos E M & Telis V R N (2008). Ascorbic acid degradation kinetics in tomatoes at different drying conditions. LWT Food Science and Technology 41: 1642-1647 Mengeş H O (2001). Konya bölgesinde yetiştirilen vişne ve kayısıların kontrollü şartlar altında kuruma karakteristiklerinin belirlenmesi. Tarımsal Mekanizasyon 20. Ulusal Kongresi, Şanlıurfa Midilli A & Küçük H (2003). Mathematical modeling of thin layer drying of pistachio by using solar energy. Energy Conversion and Management 44(7): 1111-1122 Mutlu A (2007). Tokat ta güneş enerjili raflı kurutucu ile domates kurutma koşullarının belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Osman Paşa Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Makineleri Anabilim Dalı, Tokat Okuyan C (1997). Güneş enerjisiyle tarımsal ürün kurutulması. Harran Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 3, Şanlıurfa Pitts D R & Sissom L E (1977). Theory and problems of heat transfer. McGraw-Hill Book Company, 200 Sacilik K, Keskin R & Elicin A K (2006). Mathematical modelling of solar tunnel drying of thin layer organic tomato. Journal of Food Engineering 73:(3): 231-238 Santos-Sánchez N F, Valadez-Blanco R, Gómez-Gómez M S, Pérez-Herrera A, Salas- Coronado R (2012). Effect of rotating tray drying on antioxidant components, color and rehydration ratio of tomato saladette slices. LWT - Food Science and Technology 46: 298-304 Shariah A, Al-Akhras M A & Al-Omari I A (2002). Optimizing the tilt angle of solar 22

521 522 523 524 525 526 collectors. Renewable Energy 26: 587-598 Şevik S (2011). Isı Pompası ve Güneş Kolektörünün Birlikte Kullanıldığı, Isıtma ve Kurutma Amaçlı Sıcak Hava Üretim Sisteminin Tasarımı, İmalatı ve Deneysel İncelenmesi. Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara Xianquan S, Shi J, Kakuda, Y & Yueming, J (2005). Stability of lycopene during food processing and storage. Journal of Medicinal Food 8: 413-422 527 23

Şekil Başlıkları Şekil 1. Güneş enerjili kurutucu. Fig. 1. Solar energy dryer. Şekil 2. Isı ve elektrik üreten güneş enerjisi sistemi. Fig. 2. Solar energy system that produces heat and electricity energy. Şekil 3. Domateslerdeki nem miktarının kurutma süresine göre değişimi. Fig. 3. Variation of tomato moisture content in drying time. Şekil 4. Kurutma süresine göre nem oranı değerleri. Fig. 4. Moisture ratio values according to drying time. Şekil 5. Kurutma süresine göre kurutma hızı değerleri. Fig. 5. Drying rate values according to drying time. Şekil 6. Kolektör çıkış suyu sıcaklıklarının kurutma süresine göre değişimi. Fig. 6. Variation of collector water outlet temperature in drying time. Şekil 7. Depo su sıcaklığının kurutma süresince değişimi. Fig. 7. Variation of tank water temperature in drying time. Şekil 8. Kurutma için harcanan enerji miktarının kurutma süresince değişimi. Fig. 8. Variation of consumed energy for drying in drying time. Şekil 9. Kurutma sisteminin psikrometrik analizi. Fig. 9. Psychometric analysis of the drying system. 24

Şekiller Şekil 1. Güneş enerjili kurutucu. Fig. 1. Solar energy dryer. 1-Sirkülasyon pompası, 2-Selenoid vana (NK), 3-Selenoid vana (NA), 4-Küresel vana, 5-Termostat, 6-Raf 7-Kurutma fırını, 8-Fan, 9-Isı değiştirici, 10-Hava kanalı, 11-Açık genleşme deposu, 12-Su deposu, 13-Fotovoltaik paneller (PV) 14-Sıcak su kolektörü, 15-Elektrik panosu, 16-Hava ayar klapesi (çıkış), 17-Hava ayar klapesi (giriş), 18-Giriş havası, 19-Egzoz havası. 1-Circulation pump, 2-Selenoid valve, 3-Selenoid valve, 4-Valve, 5-Thermostat, 6- Shelf, 7-Drying cabinet, 8- Fan, 9-Heat exchanger, 10-Air duct, 11-Expansion tank, 12-Water tank, 13-Photovoltaic panels (PV) 14-Hot water collector, 15-Electrical panel, 16-Air adjustment valve, 18-Inlet air, 19-Exhaust air. 25

Şekil 2. Isı ve elektrik üreten güneş enerjisi sistemi. Fig. 2. Solar energy system that produces heat and electricity energy. Nem İçeriği (g su/g kuru madde) 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10:00 10:30 MC 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 Günün zamanı 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 40 C 45 C 50 C Şekil 3. Domateslerdeki nem miktarının kurutma süresine göre değişimi. Fig. 3. Variation of tomato moisture content in drying time. 26

MR Nem Oranı 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 40 C 45 C 50 C 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 Günün zamanı Şekil 4. Kurutma süresine göre nem oranı değerleri. Fig. 4. Moisture ratio values according to drying time. Kurutma hızı ( g su / g kuru madde.dk ) 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0 DR 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 Günün zamanı 40 C 45 C 50 C Şekil 5. Kurutma süresine göre kurutma hızı değerleri. Fig. 5. Drying rate values according to drying time. 27

Şekil 6. Kolektör çıkış suyu sıcaklıklarının kurutma süresine göre değişimi. Fig. 6. Variation of collector water outlet temperature in drying time. Şekil 7. Depo su sıcaklığının kurutma süresince değişimi. Fig. 7. Variation of tank water temperature in drying time. 28

Şekil 8. Kurutma için harcanan enerji miktarının kurutma süresince değişimi. Fig. 8. Variation of consumed energy for drying in drying time. Şekil 9. Kurutma sisteminin psikrometrik analizi. Fig. 9. Psychometric analysis of the drying system. 1-Dış hava, 2-Dönüş havası, 3-Karışım havası (ısı değiştirici öncesi), 4-Kurutma kabinine üflenen hava 1-Outside air, 2-Return air, 3-Mixed air, 4-Blown air to drying cabinet 29

Çizelgeler Çizelge 1. Sistem ekipmanları ve özellikleri. Table 1. System equipments and properties Kullanılan Ekipmanlar Teknik Özellikleri Pompa Maksimum 10 bar, 3 kademeli, 60-83-110 W, 230V-50 hz, 130 mm Fan 40 W, 220V, 2700 d.d -1 Isı değiştirici ½ HP, bakır borulu, alüminyum kanatçıklı Depo Su kapasitesi 200 litre Selenoid valfler 3/4'', T-GM 104A, 17 mm 0.5-16 Bar Bataryalar (aküler) 12V 40 Ah, PB12040.0 Güneş panelleri (PV) Maksimum güç ve voltajı 40 W-17.6 V, 535x635x35 (mm), tolerans (±5%) Güneş kolektörü Maksimum sıcaklık 200 ºC, çalışma basıncı 6 bar, test basıncı 9 bar, akışkan kapasitesi 4.2 litre İnvertör (driver) Giriş 12V, çıkış 220V 50 hz, sürekli 300 W, DC-AC12V-220 Termostat 0-90 C, 16A-240V Çizelge 2. Deneyler esnasında kullanılan cihazlar ve özellikleri. Table 2. Properties of equipments that used during experiments. Kullanılan cihazlar Teknik Özellikleri Hassasiyet Toplam Belirsizlik Dijital tartı Maksimum 6100 g ± 0.01 g ± 0.014 g Hava hızı ve sıcaklık ölçüm -20+70 ºC, 0-20 m.s -1, NTC ± 0.01 m.s -1 ± 0.017 m.s -1 cihazı sensör ± 0.1 ºC ± 0.14 ºC Sıcaklık ve nem ölçüm %3 RH ± %0.042 RH % 595 RH, 050 ºC cihazı 0.5 ºC ± 0.7 ºC Dijital solar metre DS-05A, 0-1200 W.m -2 ± %3 W.m -2 ± %0.042 W.m -2 30